• 제목/요약/키워드: prepreg

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자동차 범퍼빔용 일방향 유리섬유 프리프레그의 제조 및 특성평가 (Fabrication and Characterization Evaluation of Prepreg with Unidirectional Glass Fibers for Use of Automobile Bumper Beams)

  • 김형석;김진우;서진;이동기;심재기
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.806-811
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    • 2013
  • In this study, to prevent the nonhomogeneity of fiber orientation during the molding of GFRP composites, GFRP prepreg was fabricated using roving fiber and polypropylene resin. Analyses on the degree of impregnation, tensile strength, and microstructure were conducted on the fabricated prepregs. A lower pulling speed, higher resin temperature, and longer die length showed a greater degree of impregnation of the prepreg. The scanning electron microscope (SEM) micrograph showed, a homogeneous fiber orientation. As a result, fundamental techniques for improved productivity were suggested for the manufacturing field.

항공기용 복합재 샌드위치부품의 수리시 열간노출에 따른 물성변화에 관한 연구 (A Study for the Characteristic Changes under the Repeated Thermal Exposure in the Process of Repairing Aircraft Sandwich Structures)

  • 최병근;김돈원;김윤해
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.105-110
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    • 2001
  • Autoclave curing using the vacuum bagging method is widely used for the manufacture of advanced composite prepreg airframe structures. Due to increasing use of advanced composites, specific techniques have been developed to repair damaged composite structures. In order to repair the damaged part, it is required that the damaged areas be removed, such as skin and/or honeycomb core, by utilizing the proper method and then repairing the area by laying up prepreg (and core) then curing under vacuum using the vacuum bagging materials. It shall be cured either in an oven or autoclave per the original specification requirements. Delamination can be observed in the sound areas during and/or after a couple times exposure to the elevated curing temperature due to the repeated repair condition. This study was conducted for checking the degree of degradation of properties of the cured parts and delamination between skin prepreg and honeycomb core. Specimens with glass honeycomb sandwich construction and glass/epoxy prepreg were prepared. The specimens were cured 1 to 5 times at $260^{circ}F$ in an autoclave and each additionally exposed 50, 100 and 150 hours in the $260^{circ}F$ oven. Each specimen was tested for tensile strength, compressive strength, flatwise tensile strength and interlaminar shear strength. To monitor the characteristics of the resin itself, the cured resin was tested using DMA and DSC. As a results, the decrease of Tg value were observed in the specific specimen which is exposed over 50 hrs at $260^{circ}F$. This means the change or degradative of resin properties is also related to the decrease of flatwise tensile properties. Accordingly, minimal exposure on the curing temperature is recommended for parts in order to prevent the delation and maintain the better condition.

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탄소섬유 토우프리프레그 최신 연구동향 (Recent Research Trends in Carbon Fiber Tow Prepreg for Advanced Composites)

  • 박용민;황태경;정상기;박노현;장준열;나창운
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.94-101
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    • 2017
  • 토우프리프레그는 한 가닥의 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 등의 보강섬유에 일정한 비율의 수지가 미리 함침되어 있는 토우 형태의 프리프레그를 의미하며, 필라멘트와인딩 공법을 위한 중간재이다. 최근 고성능 압력용기 개발에 대한 연구가 활발해지면서 기존의 습식 필라멘트와인딩 공법을 대체할 수 있는 건식 와인딩 공법을 위한 소재인 토우프리프레그에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 논문에서는 로켓 모터케이스, 수소연료전지 자동차용 연료탱크, 산업용 고성능 압력용기 등 성능과 신뢰성을 동시에 필요로 하는 부품 제조용 소재로 주목받고 있는 탄소섬유 토우프리프레그의 국내외 최신 연구동향에 대하여 살펴보았다.

경량화 복합재를 이용한 풍력 블레이드 개발과 해석에 관한 연구 (A Study on Development and Analysis for Wind Turbine Blades Using Composites Materials)

  • 강병윤;한정영;홍철현;문병영
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.59-64
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    • 2011
  • Wind turbine blades will be required to be longer, lighter, more reliable and more consistent. Therefore it is necessary to lose weight of the wind turbine blades. This points squarely toward prepreg blade production growing. It is important to note however that prepreg blade production as it is today is flawed and that there are ways to improve greatly on the performance of these blades in manufacturing process and in their in-service performance. Through this, we have some detail on the current process and its advantage of cost and weight of blades.

인볼루트 구조물의 적층패턴설계 및 구조시험 (Pattern Design and Structural Test for the Involute Construction)

  • 이형식;원용구;이승구;주창환
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.57-62
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    • 1999
  • In order to fabricate a involute construction structure, the pattern design for prepreg stacking was developed. For obtaining the demanded strength in the circumferencial and axial direction of the involute construction and tile proper processablity of prepreg stacking, the shaped pattern method was established which has a calculated length suitable for stacking. We can obtain the involute construction with clean interface between laminated plies and suitable dimension by using pattern design method developed in this study. Test specimens with varied arc angle were designed to test the structural properties of involute construction. Tensile and compressive strength decreased with the increase of arc angle. Tensile modulus and compressive failure strain were calculated under the conditon of transformation of material properties successfully.

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탄소섬유/에폭시 프리프레그의 플라즈마 표면처리 연구 (A Study on Graphite/Epoxy Prepreg Treatment Using Oxygen Plasma)

  • 김민호;이경엽;백영남;김현주;정동호
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.223-225
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    • 2006
  • In this study, the graphite/epoxy prepregs were surface-treated using oxygen plasma, and optimal treatment time was determined measuring the contact angle en the prepreg surface. Interlaminar fracture behavior of surface-treated graphite/epoxy composite was compared with that of regular (untreated) graphite/epoxy composites. The results showed that the contact angle was a minimum when treated for 30 minutes. The interlaminar fracture toughness of surface-treated specimen was improved about 15% compared with that of regular specimen.

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하니컴 코어 붕괴에 영향을 주는 고 마찰 저항 프리프레그의 특성 평가 (The characteristic evaluation of high frictional resistance prepreg influencing honeycomb core crush)

  • 한중원;김국진;김정민;진양준;서정현;김재학
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.270-274
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    • 2004
  • Aircraft composite structure with honeycomb core experiences core crush problem in manufacturing. To prevent core crush additional processes are needed such as core stabilization and prepreg material tie-down and this is the cause of increasing cost. Recent study shows that high friction prepreg prevent core crush without additional process. This paper presents the analysis of high frictional material which attracts lots of interests through physical property, mechanical property and microscopic morphology and the cause of friction.

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실험 및 수치해석을 이용한 SLP (Substrate Like PCB) 기술에서의 마이크로 비아 신뢰성 연구 (Experimental and Numerical Analysis of Microvia Reliability for SLP (Substrate Like PCB))

  • 조영민;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.45-54
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    • 2020
  • 최근 PCB의 소형화, 박형화 및 고밀도화가 크게 요구되면서 MSAP (Modified Semi Additive Process) 기술을 이용한 SLP (Substrate Like PCB) 기술이 큰 주목을 받고 있다. 특히 SLP 기술은 스마트폰의 고용량 배터리 개발과 5G 기술에 꼭 필요한 기술이다. 본 연구에서는 기존의 HDI 기술과 MSAP 기술을 혼합하여 제작한 하이브리드 방식의 SLP의 신뢰성을 실험과 수치해석을 이용하여 분석하였다. 특히 최적의 SLP 설계를 위하여 프리프레그(prepreg)의 물성, 두께, 층수, 마이크로비아(microvia)의 크기 및 misalignment가 마이크로비아의 신뢰성에 미치는 영향을 IST(Interconnect Stress Test) 시험을 이용한 열사이클링 신뢰성 실험과 유한요소 수치해석을 통하여 고찰하였다. SLP 소재인 프리프레그의 열팽창계수가 적을수록 마이크로비아의 신뢰성은 크게 증가하며, 프리프레그의 두께가 얇을수록 신뢰성이 증가된다. 마이크로비아 홀의 크기 및 패드의 크기가 증가하면 응력이 완화되어 신뢰성은 향상된다. 반면 프리프레그의 층수가 증가할수록 마이크로비아의 신뢰성은 감소된다. 또한 misalignment가 크면 신뢰성은 감소하였다. 특히 이들 인자들 중에서 프리프레그의 열팽창계수가 마이크로비아의 신뢰성에 가장 큰 영향을 미친다. 수치 응력해석 결과도 실험 결과와 잘 일치하였으며, 응력이 낮을수록 마이크로비아의 신뢰성은 증가하였다. 본 실험과 수치해석의 결과는 향후 SLP 기판 제작 및 신뢰성 향상을 위한 유용한 설계 가이드라인으로 활용될 것으로 판단된다.

OoA (Out-of-Autoclave) 프리프레그를 이용한 항공기용 복합재 일체형 부품 제작 및 평가 (Fabrication and Evaluation of Integrated Composite Part for Aircraft using OoA (Out-of-Autoclave) Prepreg)

  • 홍성진;송민환;송근일;백상문;신상준
    • Composites Research
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    • 제29권5호
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    • pp.315-320
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    • 2016
  • 일반적으로 항공기 복합재 구조물은 고압의 오토클레이브(Autoclave)를 이용하여 제작하고 있으나 제작 가능한 크기가 제한적이고 고가라는 단점이 있다. 최근 전통적인 오토클레이브 공정을 대체하기 위해 Out-of-Autoclave(OoA) 공정에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근에 개발된 OoA 프리프레그는 오븐에서 경화가 가능하기 때문에 장비 투자비와 경화 비용이 낮을 뿐만 아니라 오토클레이브 프리프레그와 유사한 품질을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 OoA 공정은 낮은 압력 때문에 복잡한 형상의 부품을 결함없이 제작하기는 매우 어렵다. 본 연구에서는 최신 OoA 프리프레그를 이용하여 Skin-Spar-Rib 일체형 복합재 부품을 제작하고 단면 관찰 결과를 통해 기존 오토클레이브 공정의 대체 가능성을 판단하고자 한다.

탄소섬유 펼침 기술 및 이를 적용한 적층 복합재료의 기계적 특성 (Carbon Fiber Tow Spreading Technology and Mechanical Properties of Laminate Composites)

  • 박성민;김명순;최윤성;이은수;유호욱;천진성
    • Composites Research
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    • 제28권5호
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    • pp.249-253
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    • 2015
  • 본 연구는 탄소섬유 펼침 기술을 이용한 적층 복합재료의 특성을 평가하였다. 섬유 펼침 기술이 적용되어 기존 12 K 탄소섬유 토우의 폭이 7 mm에서 20 mm로 늘어나면서 두께가 더 얇아졌다. 폴리프로필렌 필름을 spread tow에 함침시켜 프리프레그를 만들고 이를 적층 후 열압축 성형을 통해 시편을 제조하였으며 이들의 기공함유량 및 인장, 굴곡 시험을 통해 물리적, 기계적 물성을 평가하였다. 그 결과, 탄소섬유 펼침 기술이 적용된 적층 복합재료의 기공함유량이 기존의 섬유 토우를 사용한 것보다 작게 나타났고, 섬유함유량이 낮았음에도 불구하고 기계적 물성이 향상됨을 알 수 있었다.